一種基于單行星排的電驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及驅(qū)動領(lǐng)域，具體涉及一種基于單行星排的電驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動汽車是新型、節(jié)能、環(huán)保車輛，尤其是在當今空氣污染嚴重的大環(huán)境下，具有 巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應用前景。電動汽車使用電動機取代了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，電動 機可帶載啟動，并且通過合理的配置滿足汽車使用要求，這是與發(fā)動機的很大區(qū)別。在電動 車上使用多擋變速器已經(jīng)不合適，但若取消變速傳動裝置，則難于兼顧汽車爬坡和高速行 駛等要求，特別是中小型汽車，有必要針對電動機的工作特性重新設計電動汽車的動力系 統(tǒng)。
[0003] 目前的電動汽車用電驅(qū)動系統(tǒng)越來越受到人們的青睞，經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā) 現(xiàn)，電動車用兩擋變速器既有采用平行軸式的布置形式，又有采用行星排式的布置形式。對 于采用平行軸式布置形式的兩擋變速器，多通過同步器或離合器來實現(xiàn)擋位的切換;對于 采用行星排式布置形式的兩擋變速器，多是通過離合器或者制動器組合來實現(xiàn)擋位的切 換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明設計開發(fā)了一種基于單行星排的電驅(qū)動系統(tǒng)。本發(fā)明主要是針對電動汽車 用直驅(qū)電機體積龐大性能要求高和電動汽車用機械變速器換擋動力中斷問題，通過合理匹 配，有效解決電動汽車用直驅(qū)電機體積龐大性能要求高和電動汽車用機械變速器換擋動力 中斷問題，使驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，便于安裝，也降低了對電機的性能要求，減少了控 制系統(tǒng)的復雜程度，提高了電機運行效率，增加了電動車的續(xù)駛里程。
[0005] 本發(fā)明具有設計結(jié)構(gòu)緊湊、換擋過程中不存在動力中斷、控制倒擋實現(xiàn)簡單、整車 能量利用率高、能源有效利用與節(jié)約的特點。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0007] -種基于單行星排的電驅(qū)動系統(tǒng)，包括：
[0008] 驅(qū)動系統(tǒng)殼體；
[0009] 驅(qū)動電機，其設置在驅(qū)動系統(tǒng)殼體內(nèi)，并具有輸出動力的驅(qū)動電機軸；
[0010] 行星齒輪系，其包括行星排太陽輪、行星排行星輪、行星排行星架及行星排內(nèi)齒 圈；
[0011] 所述行星排太陽輪，其連接所述驅(qū)動電機軸；
[0012] 動力輸出裝置，其固定連接所述行星排行星架，并且所述行星排內(nèi)齒圈可旋轉(zhuǎn)的 支撐在所述動力輸出裝置上；
[0013] 離合器，其設置在所述驅(qū)動電機軸和所述行星排行星架之間，選擇性的使所述驅(qū) 動電機軸和所述行星排行星架結(jié)合和分離；
[0014] 制動器，其設置在所述驅(qū)動系統(tǒng)殼體和所述行星排內(nèi)齒圈之間，選擇性的使所述 驅(qū)動系統(tǒng)殼體和所述行星排內(nèi)齒圈結(jié)合和分離；
[0015] 其中，當選擇一擋時，所述離合器分離，所述制動器結(jié)合;當選擇二擋時，所述離合 器結(jié)合，所述制動器分離。
[0016] 優(yōu)選的是，所述驅(qū)動電機還包括：
[0017] 轉(zhuǎn)子，其固定連接所述驅(qū)動電機軸；
[0018] 定子，其固定連接所述驅(qū)動系統(tǒng)殼體。
[0019] 優(yōu)選的是，所述驅(qū)動系統(tǒng)殼體包括第一殼體及第二殼體；
[0020] 其中，所述第一殼體包括第一容納腔和第二容納腔，所述第一容納腔和第二容納 腔之間設置內(nèi)壁。
[0021] 優(yōu)選的是，在所述第一容納腔中布設所述驅(qū)動電機，所述第二容納腔中布設所述 行星齒輪系。
[0022] 優(yōu)選的是，在所述第二殼體中布設所述動力輸出裝置，其包括：
[0023] 差速器；
[0024] 主減速器，其固定連接所述差速器殼體；
[0025] 輸出齒輪，其通過輸出軸固定連接所述行星排行星架，并且和所述主減速器嚙合。
[0026] 優(yōu)選的是，所述主減速器包括主減速主動齒輪及主減速從動齒輪，所述主減速從 動齒輪與所述差速器殼體連接。
[0027]優(yōu)選的是，還包括：
[0028] 所述離合器的離合器盤與所述驅(qū)動電機軸連接，所述離合器的離合器轂與所述行 星排行星架連接；
[0029] 所述制動器的制動盤與所述行星排內(nèi)齒圈連接，所述制動器的制動轂與所述驅(qū)動 系統(tǒng)殼體連接。
[0030] 優(yōu)選的是，還包括：
[0031] 在所述第一容納腔中，所述驅(qū)動電機軸可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述內(nèi)壁上，并且穿出所 述內(nèi)壁的上的貫通孔與所述行星排太陽輪連接;在所述第二容納腔中，所述輸出軸穿出所 述第二容納腔上的貫通孔與所述主減速主動齒輪固定連接；
[0032] 所述第二殼體具有貫通容納腔，所述差速器的左半軸及右半軸分別穿過所述貫通 容納腔伸出，并且可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述貫通容納腔中。
[0033]優(yōu)選的是，所述驅(qū)動電機在車制動時切換成發(fā)電機模式。
[0034] 優(yōu)選的是，當選擇倒擋時，所述離合器分離，所述制動器結(jié)合，所述驅(qū)動電機的反 轉(zhuǎn)動力通過所述行星排行星架傳遞至輸出軸。
[0035] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較所具有的有益效果：
[0036] 1、本發(fā)明所述的電驅(qū)動橋系統(tǒng)有驅(qū)動電機、單行星排總成組成，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安 裝，同時，在傳動過程中，嚙合的齒輪數(shù)較少，有效提高傳動效率；
[0037] 2、驅(qū)動電機和兩擋變速器集成為一體，減少原材料的使用量，有效降低電驅(qū)動系 統(tǒng)的成本，驅(qū)動電機可以實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，所以通過電機反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)倒擋，取消了倒擋的換擋執(zhí)行 機構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，且倒擋控制簡單，易實現(xiàn)；
[0038] 3、驅(qū)動電機存在兩種工作模式，當整車處于驅(qū)動工況時，驅(qū)動電機處于電動機工 作模式，為整車行駛提供動力，當整車處于制動工況時，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)換為發(fā)電機模式，起到 制動能量回收，提高整車能量的利用率，達到節(jié)約能源的效果。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實施。
[0041] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于單行星排的電驅(qū)動系統(tǒng)，其包括：電驅(qū)動裝置由 電機部分，變速器部分、差速器部分、主減速器部分和半軸部分組成，其中變速器部分由行 星排，制動器和離合器組成。
[0042] 電機部分由驅(qū)動電機軸110,定子120和轉(zhuǎn)子130組成，其中驅(qū)動電機的定子120通 過過盈配合與第一殼體101連接，驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子130通過過盈配合與驅(qū)動電機軸110連接。
[0043] 驅(qū)動系統(tǒng)殼體包括第一殼體101及第二殼體102,其中，第一殼體包括第一容納腔 和第二容納腔，在第一容納腔和第二容納腔之間設置內(nèi)壁，電機部分設置在第一容納腔中， 行星齒輪系設置在第二容納腔中；其中，在第一容納腔中，驅(qū)動電機軸110可旋轉(zhuǎn)的支撐在 內(nèi)壁上，并且穿出內(nèi)壁的上的貫通孔與行星排太陽輪210連接;在第二容納腔中，輸出軸250 穿過第二容納腔的貫通孔與減速主動齒輪251固定連接，同時，在第二殼體102中具有貫通 容納腔，左半軸330及右半軸340分別穿過貫通容納腔連接至外部，并且左半軸330及右半軸 340均可旋轉(zhuǎn)的支撐在貫通容納腔中。
[0044] 驅(qū)動時，驅(qū)動電機處于電動機模式，制動時，驅(qū)動電機處于發(fā)電機模式。
[0045] 行星排齒輪系是由行星排太陽輪210,行星排行星輪220,行星排行星架230和行星 排內(nèi)齒圈240組成;其中，行星排太陽輪210與驅(qū)動電機軸110固定連接在一起，與行星排太 陽輪210嚙合的行星排行星輪220通過滾針軸承安裝在行星排行星架230上，行星排行星架 230與輸出軸250固定連接，行星排行星架230通過離合器410的離合器轂與驅(qū)動電機軸110 連接，行星排內(nèi)齒圈240與制動器420連接。
[0046]離合器410(常開）的離合器轂與行星排行星架230連接，離合器410(常開）的離合 器盤與驅(qū)動電機軸110連接，并且通過離合器410(常開）的分離、結(jié)合來實現(xiàn)行星排行星架 230的轉(zhuǎn)動和制動。
[0047]制動器420的制動盤和行星排內(nèi)齒圈240連接，制動器420的制動轂與第一殼體101 連接，通過制動器420的分離、結(jié)合實現(xiàn)行星排內(nèi)齒圈240和第一殼體101的分離和結(jié)合。 [0048] 主減速器部分由主減速主動齒輪251，主減速從動齒輪252組成。主減速主動齒輪 251固定在輸出軸250右端，主減速從動齒輪252與差速器殼300連接，主減速主動齒輪251與 主減速從動齒輪252通過齒輪嚙合。
[0049] 差速器部分由差速器殼300，行星齒輪310，行星齒輪軸320，左半軸齒輪311和右半 軸齒輪312a組成。其中差速器殼300與主減速從動齒輪252連接，行星齒輪軸320安裝在差速 器殼300內(nèi)，行星齒輪310通過滾針軸承安裝在行星齒輪軸320上，與行星齒輪310嚙合的左 半軸齒輪311通過花鍵與左半軸330連接，與行星齒輪310嚙合的右半軸齒輪312a通過花鍵 與右半軸340連接。
[0050]半軸部分由左半軸330和右半軸340組成。其中左半軸330通過滾針軸承安裝在第 一殼體101和差速器殼300上，且左半軸330的右端通過花鍵與左半軸齒輪311連接，右半軸 340通過滾針軸承安裝在殼體102和差速器殼300上，右半軸340的左端通過花鍵與右半軸齒 輪312a連接。
[00511電驅(qū)動裝置的擋位切換由離合器410(常開)和制動器420來實現(xiàn)。
[0052] 一擋時，驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)，（實現(xiàn)整車前進的電機轉(zhuǎn)動方向為正轉(zhuǎn)方向），離合器410 (常開)不工作，即保持常開狀態(tài)，行星排行星架230與第一殼體101分離，可以自由轉(zhuǎn)動，制 動器420工作，起到制動作用，將行星排內(nèi)齒圈240和第一殼體101結(jié)合，即保持行星排內(nèi)齒 圈240固定不動，驅(qū)動電機的動力通過驅(qū)動電機軸110末端傳遞到行星排太陽輪210,再經(jīng)行 星排行星輪220傳遞到行星排行星架230,由于行星排行星架230與輸出軸250固連在一起， 所以動力再通過輸出軸250右端的主減速主動齒輪251傳遞到與之嚙合的主減速從動齒輪